计算机体系结构

计算机体系结构的概述：

计算机体系结构、计算机组织和计算机实现三者的关系:

计算机体系结构的分类：

1. 从宏观上按照处理器的数量分类。

   

2.  

   从微观上按并行程度分类。

   

    

   指令系统

     1.指令集体系结构的分类

      2.复杂指令集计算机（CISC）主要弊端

     3.精简指令集计算机（RISC）关键技术

      4.指令系统的优化

       面向高级语言的优化思路是尽可能缩小高级语言与机器语言之间的语义差异。面向操作系统优化思路是进一步缩小操作系统   与体系架构之间的语义差距。

       指令的流水处理图：

RISC采用的流水技术有 3种：超流水线、超标量以及超长指令字。

阵列处理机、并行处理机和多处理机

1）阵列处理机。将重复设置的多个处理单元（PU）按一定方式连成阵列，在单个控制部件（CU）控制下，对分配给自己的数据进行处理，并行地完成一条指令所规定的操作。

2）并行处理机。SIMD、MIMD是典型的并行计算机，SIMD 有共享存储器和分布存储器两种形式。

3）多处理机。由多台处理机组成的系统，每台处理机有属于自己的控制部件，可执行独立的程序，共享一个主存储器和所有外部设备。

存储系统

1.存储器的层次结构

2.存储器的分类

3.相联存储器是一种按内容访问的存储器

4.高速缓存（Cache）

5.虚拟存储器

虚拟存储（virtual memory）技术是把很大的程序（数据）分成许多较小的块，全部存储在辅存中。运行时把要用到的程序（数据）块先调入主存，并且把马上就要用到的程序块从主存调入高速缓存。这样就可以一边运行程序，一边进行所需程序（数据）块的调进/调出。

6.外存储器

7.磁盘阵列技术

磁盘阵列是由多台磁盘存储器组成的一个快速、大容量、高可靠的外存子系统，常见的磁盘阵列成为廉价冗余磁盘阵列（RAID）。